1.Leicht
Ein Auto mit 700 kg fährt mit konstant 23 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 60 m. Bestimme die nötige nach innen gerichtete Kraft (Zentripetalkraft) Fc.
m = 700 kgv = 23 m/sr = 60 m
Fc = N
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
2.Leicht
Ein Auto mit 1600 kg fährt mit konstant 8 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 40 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.
m = 1600 kgv = 8 m/sr = 40 m
ac = m/s²
3.Mittel
Ein Auto fährt über eine Kuppe in der Straße, die ein Kreisbogen mit dem Radius 25 m ist. Verwende g = 9,81 m/s². Ab welcher Geschwindigkeit vmax heben die Räder auf der Kuppe von der Straße ab?
r = 25 mg = 9,81 m/s²
vmax = m/s
4.Mittel
Ein Auto fährt durch eine ebene Kurve mit dem Radius 120 m. Der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße ist 0,5. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die größte Geschwindigkeit vmax, mit der das Auto die Kurve durchfahren kann, ohne zu rutschen.
r = 120 mμs = 0,5g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
5.Schwer
Eine Kurve mit dem Radius 90 m ist um 20° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,4. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die höchste Geschwindigkeit vmax, mit der ein Auto die Kurve durchfahren kann, ohne nach oben und außen zu rutschen.
r = 90 mθ = 20°μs = 0,4g = 9,81 m/s²
vmax = m/s
6.Schwer
Ein Wagen mit 2,5 kg wird in 21 m Höhe auf einer reibungsfreien Bahn aus der Ruhe losgelassen und durchfährt einen senkrechten Looping mit dem Radius 7,5 m. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Normalkraft Ntop der Bahn auf den Wagen am höchsten Punkt des Loopings.
m = 2,5 kgh = 21 mR = 7,5 mg = 9,81 m/s²
Ntop = N
Lösungsschlüssel
- 1. Fc = 6172 N
- 2. ac = 1,6 m/s²
- 3. vmax = 15,66 m/s
- 4. vmax = 24,26 m/s
- 5. vmax = 28,1 m/s
- 6. Ntop = 14,71 N
Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.